用于驱动外部数字麦克风的时钟配置

用于驱动外部数字麦克风的时钟配置

1.引言

2.问题分析

了解到基本需求后，我们需要对 DFSDM 的时钟有一定了解。从 RM0394 参考手册中可以找到如下内容：

在处理和时钟相关的配置问题时，强烈建议使用 CubeMX 的时钟配置界面进行配置。我们先来看下客户用于驱动外部数字麦克风的时钟配置。

从图中可以看出，DFSDM 的时钟为 36MHz，来自 PCLK2。SAI1 的时钟约为 34.29MHz来自 PLLSAI1P。

这是关于 DFSDM 输出时钟的代码片段，可以看到使用了 AUDIO 的时钟作为输出，并且使用 17 分频，那么最终驱动数字麦克风的时钟为 34.29/17≈2.02MHz。

再来看看滤波器部分参数的设计：

其中，使用了 4 阶 SINC 滤波，过采样参数为 128，那么 2.02MHz/128≈16KHz。也就是说这种配置参数下，可以接近 16KHz 的采样率来对音频数据采样。

客户想要将麦克风驱动时钟重新配置为 768K，但只考虑修改 Divider 和 Oversampling 参数是配置不出来的。

3.问题解决

我们可以反过来推，要想获得 16KHz 采样率，768KHz 的时钟，首先需要满足以下公式：768K/ Oversampling = 16K， 那么 Oversampling=48。Oversampling 这个参数是比较好确定的，而 768K 来自于 CLK_SAI1/Divider， 这两个参数目前无法确定，其中 CLK_SAI1 又来自于 PLLSAI1P，它由 PLLSAI1_N, PLLSAI1_P 两个系数决定。也就是说要想获得 768K 的时钟，需要把这些参数都配置为合适的值。到这一步，实际上没有直接的公式可以求下去了，只能自己测试并调整，建议可以先将 Divider 定好，然后通过 CLK_SAI1/Divider=768K 就可以求出CLK_SAI1 的值，将这个值手动输入到 Cubemx 的时钟配置界面可以自动求出合适的

PLLSAI1_N, PLLSAI1_P 系数，这样可以大大减少调整时间。如果无法求出合适的值，CubeMX也会进行提示，那么只能重新换 Divider 来测试了。

最终调试下来的值如下图所示：

我选择的 Divider=50，那么可以算出CLK_SAI1=50*768K=38.4MHz，输入到上图界面中可以得到 PLLSAI1_N=12, PLLSAI1_P=5。

至此，已经可以正确得到 768KHz 的时钟驱动麦克风了，但是目前仍然无法获取到准确的音频数据。

由于前面修改了 Oversampling，该参数会影响采样值。在参考手册中可以找到下表：

数据需要右移 5 位保存到数据寄存器，那么现在我们的 FOSR 修改为了 48，对应上表可以看到数值是比较小的，不需要移位处理，所以改为：

到这里，我们需要修改的内容就全部结束了。将这些修改内容通知客户，让其进行测试，测试结果也比较满意。

小结

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